立式地面油罐区消防给水和泡沫灭火系统设计培训

立式地面油罐区消防给水和泡沫灭火系统设计培训CONTENTS目录01油罐区消防系统概述02消防给水系统设计03泡沫灭火系统设计04消防冷却水系统设计CONTENTS目录05系统集成与联动控制06水力计算与设备选型07施工安装与验收要求08维护管理与应急预案01油罐区消防系统概述油罐区火灾危险性分析油品自身危险特性油品具有易燃、易爆特性，闪点和自燃点越低燃烧危险越大，蒸汽与空气混合达到爆炸下限浓度时遇火花即能爆炸；粘度低的油品流动扩散性强，泄漏后易形成流淌火；重质或含水分油品燃烧时可能发生沸溢喷溅，火柱可达70-80米，顺风向喷射距离达120米，易引燃邻近油罐。主要致灾因素明火引燃占比67%，包括油罐附近烟道火星、车辆火星、违章吸烟、电气焊作业等；静电引燃占13%，多数油品电阻率大于1012Ω·CM，易聚集静电荷，接地电阻过大（＞100Ω）或消除静电装置失灵时放电引发火灾；雷击引燃占8%，避雷装置故障或接地电阻过大（＞10Ω）时易导致火灾；电气故障及其他原因占12%，如输电设备短路、非防爆电气设备产生火花等。火灾事故特点火场规模大、危险性高，储罐区易燃物集中，易引发连锁反应；着火罐体易坍塌变形，高温下罐壁钢板5min内温度可达500℃，8-10min超过700℃，失去支撑能力；易发生沸溢喷溅，导致火势蔓延扩大；存在复燃、复爆风险，已熄灭储罐可能受相邻储罐影响再次燃烧。典型事故案例1989年黄岛油库大火，因油罐沸溢导致灭火人员重大伤亡；2010年大连石化“7·16”爆炸事故，拆除着火罐时引燃残留可燃物，造成3人遇难；2011年中石油大连石化储运罐因操作不规范爆炸；1993年南京金陵石化公司油罐着火引发爆炸，周边人员伤亡惨重。消防系统设计的重要性

预防火灾蔓延与扩大油罐区油品具有易燃、易爆特性，火灾时火势蔓延迅速，完善的消防系统可有效控制火势，防止相邻油罐被引燃，如1989年黄岛油库大火因消防设施不足导致损失惨重。

保障人员生命安全消防系统能迅速响应初期火灾，为人员疏散争取时间，降低火灾扑救中的人员伤亡风险，尤其在油罐沸溢、喷溅等危险情况下为救援提供安全保障。

减少财产损失与环境危害通过及时灭火和冷却，可降低油罐损坏程度，减少油品泄漏量，避免重大经济损失及对周边土壤、水源的环境污染，符合国家安全生产与环保要求。

满足法规与标准要求依据《泡沫灭火系统技术标准》GB50151-2021、《石油库设计规范》GB50074等法规，油罐区必须设置合规的消防系统，否则将面临法律风险与安全隐患。相关设计规范与标准单击此处添加正文

国家标准：《泡沫灭火系统技术标准》GB50151-2021该标准为现行国家标准，于2021年10月1日实施，替代GB50151-2010，整合了低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统设计要求，明确了储罐区系统选型、组件要求、水力计算等核心内容，其中第4.1.2、4.1.3、4.1.4、4.1.10等条款为强制性条文，必须严格执行。行业标准：《石油库设计规范》GB50074规定了石油库油罐区消防给水和泡沫灭火系统的设置原则，例如单罐容量不小于10000m³的固定顶罐应设置固定式低倍数泡沫灭火系统，消防冷却水系统连续供给时间根据罐型和容量确定，直径大于20m的固定顶油罐冷却时间不应小于6h。行业标准：《石油化工企业设计防火规范》GB50160对石油化工企业储罐区消防设施做出规定，要求甲、乙、丙类液体储罐应设置泡沫灭火系统和消防冷却水系统，明确了不同类型储罐（固定顶、浮顶）的灭火系统选择，以及消防水泵、管道布置等要求，与《泡沫灭火系统技术标准》协同应用。设计规范核心要点规范要求储罐区泡沫灭火系统设计需满足：按罐内用量、辅助泡沫枪用量及管道剩余量之和最大的储罐确定设计用量；固定式系统应具备半固定式功能；泡沫混合液输送到保护对象的时间不大于5min；消防冷却水系统需根据储罐容量和类型选择固定式、半固定式或移动式。02消防给水系统设计消防水源选择与要求消防水源类型消防水源包括市政水源、天然水源和消防水池三类。市政水源应优先选用，需确保水量、水压满足规范要求；天然水源可选用江河、湖泊等，但需进行水质处理；消防水池作为储水设施，是确保灭火成功的基本保证。水源水质要求对于不符合消防用水水质要求的水源，需进行过滤、沉淀等处理措施，确保水质达标。当消防冷却水水源为地面水时，宜设置过滤器。取水口设置规定为防止火灾对取水的威胁，天然水源和消防水池取水口（取水井）距被保护建筑的距离，底层建筑不宜小于15m，储油罐不宜小于40m。消防水池容量要求消防水池容量应满足至少6小时的消防用水量需求，具体需根据油罐区规模、火灾危险性等因素计算确定，确保充足供水。消防给水管网布置

管网布置基本原则油罐区消防给水管网应采用环状布置，确保供水可靠性；管道应选用耐腐蚀材质，满足系统工作压力和流量要求。

管径选择与水力计算根据消防用水量和管网水力计算确定管径，保证最不利点消防设施的压力和流量；管道摩阻应通过计算校核，确保系统供水能力。

阀门与附件设置管网应设置必要的控制阀、止回阀、压力表和放空阀；防火堤外消防冷却水管道最低处应设放空阀，便于检修和防冻。

泡沫消火栓布置要求沿防火堤外均匀布置泡沫消火栓，间距不应大于60m；泡沫消火栓应具备连接泡沫枪扑救流散火灾的功能。消防水泵选型与配置水泵选型核心参数消防水泵应选择特性曲线平缓的离心泵，其工作压力和流量需满足系统设计要求。泡沫混合液泵额定流量宜为系统设计流量的1.1倍。备用泵设置要求泡沫消防泵应设置备用泵，其工作能力不应小于最大一台泵的工作能力。符合特定条件时（如系统设计流量较小等）可不设备用泵。合用泵组保障措施当储罐区固定式泡沫灭火系统与消防冷却水系统合用一组消防给水泵时，应有保障泡沫混合液供给强度满足设计要求的措施，且不得以火灾时临时调整的方式保障。远程控制功能要求当储罐区固定式泡沫灭火系统的泡沫混合液流量大于或等于100L/s时，系统的泵、比例混合装置及其管道上的控制阀、干管控制阀宜具备远程控制功能。出口管道组件配置泵出口管道上应设置压力表、单向阀和带控制阀的回流管，确保系统运行稳定和便于维护。消防水池与水箱设计消防水池容量计算依据

根据油罐区规模和危险等级确定消防用水量，需考虑最不利情况下的消防需求，并增加一定安全余量。同时结合地区气候条件、水池位置等因素进行调整，确保供水可靠性。消防水箱设置要求

水箱应安装在便于消防车取水的位置，材质选择耐腐蚀、强度高的材料。其容量需根据化工罐区规模和消防需求合理确定，且要定期检查和维护，保证功能正常。防腐与保温措施

采用环氧树脂等耐腐蚀涂料或内衬材料保护消防水池和水箱，延长使用寿命。外部包裹聚氨酯泡沫等保温材料，防止冬季冻裂并保持水温稳定。水质与水位监控

定期检查消防水池和水箱的水质，确保达到消防用水标准。设置水位监测装置，实时监控储水情况，保证在火灾发生时水源充足。03泡沫灭火系统设计泡沫灭火系统类型选择固定式泡沫灭火系统适用范围单罐容量不小于10000m³的固定顶罐、单罐容量不小于50000m³的浮顶罐，以及机动消防设施不能保护或地形复杂消防车扑救困难的储罐区，应设置固定式低倍数泡沫灭火系统。半固定式泡沫灭火系统适用范围除固定式和移动式系统规定外的油罐区宜采用半固定式泡沫灭火系统，通常适用于单罐容量小于10000m³且大于500m³的固定顶油罐，以及单罐容量小于50000m³的浮顶油罐。移动式泡沫灭火系统适用范围罐壁高度小于7m或容积不大于200m³的立式油罐、卧式油罐可采用移动式泡沫灭火系统，该系统由消防车、机动消防泵或有压水源，泡沫比例混合器，泡沫枪等组成。泡沫液的选择与储存非水溶性液体泡沫液选择液上喷射系统宜选用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液；液下喷射系统应选用氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液；选用水成膜泡沫液时，其抗烧水平不应低于现行国家标准《泡沫灭火剂》GB15308规定的C级。水溶性液体泡沫液选择水溶性甲、乙、丙类液体和其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体固定顶储罐，应选用抗溶性泡沫液，且应采用液上喷射系统或半液下喷射系统。泡沫液储存要求泡沫液宜储存在通风干燥的房间或敞棚内，储存环境温度应符合泡沫液使用温度的要求。储罐区泡沫灭火系统扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量，应按罐内用量、该罐辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定，并应增加充满管道的需要量。泡沫产生器与比例混合装置01泡沫产生器类型与选型根据油罐形式和灭火需求选择，如液上喷射式、液下喷射式等。非水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐可选用液上、液下或半液下喷射系统，外浮顶和内浮顶储罐应选用液上喷射系统。02泡沫产生器布置要求应均匀布置在油罐周围，确保泡沫均匀覆盖油罐表面，需考虑安装高度、角度和间距。直径大于18m的固定顶储罐及水溶性甲、乙、丙类液体立式储罐不得选用泡沫炮作为主要灭火设施。03泡沫比例混合器功能与类型用于将泡沫液与水按规定比例混合，类型包括压力式、平衡式、管线式等。其性能直接影响泡沫质量，需与泡沫液类型、系统设计流量和工作压力相匹配。04比例混合装置设计参数混合比精度、工作压力范围及耐腐蚀性是关键参数。采用环泵式比例混合器时，泡沫混合液泵的额定流量宜为系统设计流量的1.1倍，确保混合效果稳定。泡沫混合液供给强度与时间

01非水溶性液体固定顶储罐供给强度非水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐采用液上喷射时，泡沫混合液供给强度不应小于6L/(min·m²)，连续供给时间不应小于40min。

02水溶性液体储罐供给强度要求水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐，泡沫混合液供给强度应根据试验确定，且不应小于12L/(min·m²)，连续供给时间不应小于60min。

03外浮顶与内浮顶储罐供给标准外浮顶和内浮顶储罐泡沫混合液供给强度不应小于12.5L/(min·m²)，连续供给时间不应小于30min，且泡沫产生器数量应根据罐径按规范确定。

04辅助泡沫枪配置要求设置固定式泡沫灭火系统的储罐区，应配置辅助泡沫枪，每支流量不小于240L/min，数量及连续供给时间按罐径确定，直径大于23m储罐需2支，供给时间20min。辅助泡沫枪的设置要求

设置必要性用于扑救液体流散火灾，是固定式泡沫灭火系统的重要补充，确保火灾时能有效控制流淌火蔓延。

数量与连续供给时间数量及其泡沫混合液连续供给时间不应小于表4.1.4的规定，具体根据所保护储罐直径确定。

单支流量要求每支辅助泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min，以保证灭火效果。

配置位置可放置在专职消防站的消防车上，或沿防火堤外均匀布置的泡沫消火栓处，泡沫消火栓间距不应大于60m。04消防冷却水系统设计冷却水系统设置形式

固定式消防冷却水系统单罐容量不小于10000m³的固定顶油罐、单罐容量不小于50000m³的浮顶油罐，应设置固定式消防冷却水系统。

半固定式消防冷却水系统单罐容量小于10000m³但大于500m³的固定顶油罐与单罐容量小于50000m³的浮顶油罐，可设置半固定式消防冷却水系统。

移动式消防冷却水系统单罐容量不大于500m³的固定顶油罐、卧式油罐，可设置移动式消防冷却水系统。冷却范围与供给强度地上固定顶油罐冷却范围着火的地上固定顶油罐及距着火油罐罐壁1.5倍直径范围内的相邻地上油罐，应同时冷却；当相邻地上油罐超过3座时，可按3座较大的相邻油罐计算消防冷却水用量。浮顶罐与卧式油罐冷却范围着火的浮顶罐应冷却，其相邻油罐可不冷却。着火的地上卧式油罐及距着火油罐直径与长度之和的一半范围内的相邻油罐应冷却。地上立式油罐供给强度地上立式油罐消防冷却水供给范围和供给强度不应小于相关规范表8.4.7的规定。设置固定式消防冷却水系统时，相邻罐的冷却面积可按实际需要冷却部位的面积计算，但不得小于罐壁表面积的1/2。卧式油罐供给强度着火的地上卧式油罐冷却水供给强度不应小于6.0L/min·㎡，相邻油罐冷却水供给强度不应小于3.0L/min·㎡。冷却面积应按油罐投影面积计算，总消防水量不应小于50m³/h。冷却水管网与喷头布置

管网布置原则油罐区消防冷却水管网应采用环状布置，确保供水可靠性。当环形冷却水管分割为两个及以上弧形管段时，各管段间不应连通，需分别从防火堤外连接水源，并在防火堤外进水管道上设置带启闭状态标识的控制阀。

管径确定与水力计算根据消防冷却水流量和管网水力计算结果选择管径，确保水流速度和压力满足设计要求。管道应选用耐腐蚀材料，且在防火堤外最低处设置放空阀，便于系统维护和冬季防冻。

喷头选型与安装要求应选用冷却喷头，其喷水方向与罐壁夹角宜为30°～60°。油罐抗风圈或加强圈无导流设施时，其下方应设置冷却喷水圈管。立管应用管卡固定在罐壁上，间距不宜大于3m，下端设锈渣清扫口，距罐基础顶面大于300mm。05系统集成与联动控制系统组件的协调工作

消防泵组与管网的联动控制消防泵组启动后，应在5分钟内将泡沫混合液或泡沫输送到保护对象，确保灭火及时性。当泡沫混合液流量≥100L/s时，泵、比例混合装置及控制阀宜具备远程控制功能，实现快速响应。

泡沫液供给与消防冷却水的协同合用消防水泵时，需保障泡沫混合液供给强度满足设计要求，不得以火灾时临时调整方式保障。泡沫灭火系统与消防冷却水系统应独立计算流量与压力，避免相互干扰。

固定式与半固定式系统的功能转换固定式泡沫灭火系统应具备半固定式系统功能，可通过防火堤外设置的泡沫消火栓实现。泡沫消火栓间距不应大于60m，便于移动设备连接，增强应急灭火灵活性。

辅助泡沫枪与主系统的配合设置固定式系统的储罐区需配置辅助泡沫枪，其数量和连续供给时间按储罐直径确定，单支流量≥240L/min，用于扑救流散火灾，与主系统形成互补。火灾探测与报警系统联动

探测器选型与布置原则根据油罐区特点选择火焰探测器、感温探测器等类型，单罐容量不小于50000m³的浮顶油罐应设置火灾自动报警系统，探测器需覆盖储罐区关键部位，确保及时发现火情。

报警控制器功能要求设置火灾报警控制器，接收并处理探测器信号，具备报警、显示火灾位置等功能，单罐容量不小于20000m³的固定顶油罐，其泡沫灭火系统与消防冷却水系统应具备连锁程序操纵功能。

系统联动控制逻辑火灾发生时，报警系统自动启动消防水泵、打开泡沫灭火系统相关阀门，将泡沫混合液输送至泡沫产生器；单罐容量不小于100000m³的浮顶油罐，泡沫灭火系统与消防冷却水系统应具备自动操纵功能。

手动控制装置设置在消防控制室或油罐区现场设置手动控制装置，如手动报警按钮、手动启动消防水泵按钮，紧急情况下可人工操作启动消防给水和泡沫灭火系统，作为自动控制的补充。远程控制功能设计

远程控制适用条件当储罐区固定式泡沫灭火系统的泡沫混合液流量大于或等于100L/s时，系统的泵、比例混合装置及其管道上的控制阀、干管控制阀宜具备远程控制功能。

远程控制核心组件远程控制功能主要针对系统中的关键设备，包括泡沫消防水泵、泡沫混合液泵、比例混合装置，以及管道上的控制阀和干管控制阀。

远程控制功能意义对于大中型甲、乙、丙类液体储罐，其危险程度高、火灾损失大，远程控制功能可实现系统的及时启动，减少火灾损失，提升灭火效率。06水力计算与设备选型泡沫混合液流量计算罐内泡沫混合液流量计算根据储罐保护面积和泡沫混合液供给强度计算，公式为Q混计=q混规×F着截/60（L/S），其中q混规按规范取值，F着截为储罐横截面积。例如非水溶性液体固定顶储罐供给强度通常为6L/(min·m²)。辅助泡沫枪流量计算设置用于扑救流散火灾的辅助泡沫枪，每支流量不应小于240L/min。数量根据储罐直径确定，连续供给时间不小于表4.1.4规定，例如直径小于23m的储罐需1支，供给时间10min。系统总流量确定原则系统设计流量应为罐内用量、辅助泡沫枪用量与管道剩余量之和的最大值。当泡沫混合液流量≥100L/s时，泵及控制阀宜具备远程控制功能，确保快速响应。管道水力计算

管道摩阻计算根据管道材质、管径和流量，采用水力计算公式（如海曾-威廉公式）计算沿程摩阻，局部阻力按管件类型选取系数叠加。例如，当L=115m，流量为32L/s时，需通过计算确定管道摩阻以确保系统压力满足设计要求。

管径确定原则依据设计流量和允许流速（泡沫混合液管道宜为1.5-2.5m/s，消防冷却水管道宜为1.5-3.0m/s），通过水力计算确定最小管径，同时考虑管道强度和腐蚀余量。

最不利点压力校核对防火堤外侧最不利水力条件处的管道进行压力计算，确保泡沫产生器入口压力符合设计要求（如低倍数泡沫产生器通常需0.3-0.6MPa），并设置压力表接口便于检测。

系统流量分配当多个泡沫产生器或冷却喷头共用管道时，需进行流量分配计算，确保各保护对象的泡沫混合液供给强度和冷却水供给强度满足规范规定，避免流量分配不均。主要设备选型要点

消防水泵选型应选择特性曲线平缓的离心泵，流量和扬程需满足系统最大设计要求，一组消防水泵吸水管不应少于两条，且应设置备用泵（工作能力不小于最大一台泵）。

泡沫比例混合器选型需与泡沫液类型、系统流量和压力相匹配，其混合比精度和工作压力范围应符合设计要求，如环泵式比例混合器的泡沫混合液泵额定流量宜为系统设计流量的1.1倍。

泡沫产生器选型根据油罐类型选择，固定顶储罐可选用液上、液下或半液下喷射型，外浮顶和内浮顶储罐应选用液上喷射型，且单支泡沫产生器流量需满足设计供给强度。

泡沫液储罐选型容量应满足一次火灾最大泡沫混合液用量，储存环境需通风干燥，温度符合泡沫液使用要求，且材质需具备防腐性能。

消防冷却水喷头选型固定式冷却水系统应设置冷却喷头，喷水方向与罐壁夹角在30°-60°，抗风圈或加强圈无导流设施时，其下方应设冷却喷水圈管。07施工安装与验收要求系统施工技术要求

管道安装技术要求泡沫混合液管道应选用耐腐蚀材料，安装时需设置坡度，最高点应设排气阀，最低点应设排污阀。管道连接采用法兰或沟槽式连接件，密封垫片应耐油、耐温。设备安装技术要求泡沫产生器应水平安装在储罐壁顶部，与罐壁的间距不小于0.5m，喷射口应朝向罐中心。泡沫比例混合器应安装在压力稳定的管段上，其进口压力与出口压力差应符合设计要求。消防水泵安装要求消防水泵应整体安装，与基础采用螺栓固定，找平找正后灌浆。泵组吸水管应设过滤器，出水管应设压力表、止回阀和闸阀。水泵与管道连接应采用柔性接头，减少振动。系统接地与防腐要求所有金属设备和管道应可靠接地，接地电阻不应大于10Ω。管道外表面应进行防腐处理，埋地管道宜采用环氧煤沥青防腐层，架空管道宜刷防锈漆和面漆。系统验收标准与流程

验收标准制定依据验收标准严格依据《泡沫灭火系统技术标准》（GB50151-2021）、《石油库设计规范》（GB50074）及设计文件，确保系统性能符合国家现行规范要求。

单项设备验收要求泡沫消防泵、比例混合器、泡沫产生器等核心设备需提供产品合格证明，性能参数（如流量、扬程、混合比）应满足设计值，偏差不超过±5%。

系统联动功能测试火灾探测器触发后，泡沫灭火系统应在5分钟内完成泡沫混合液输送；消防水泵与冷却水系统联动响应时间≤30秒，确保灭火及时有效。

验收流程与文档要求验收分